Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
W celu organizacji bezproblemowego krajowego zasilania konieczne jest przydzielenie oddzielnych oddziałów. Każda linia musi być wyposażona we własne urządzenie zabezpieczające, które chroni izolację kabla przed miganiem. Jednak nie każdy wie, które urządzenie kupić. Zgadzasz się?
Wszystko o wyborze maszyn do ładowania mocy dowiesz się z artykułu przez nas przesłanego. Powiemy ci, jak określić ocenę, aby znaleźć przełącznik wymaganej klasy. Uwzględnienie naszych zaleceń gwarantuje zakup wymaganych urządzeń, które mogą wyeliminować groźną sytuację podczas pracy okablowania.
Wyłączniki do sieci domowych
Organizacje energetyczne łączą domy i mieszkania, wykonując pracę prowadząc kabel do centrali. Wszystkie ustalenia dotyczące instalacji okablowania w pomieszczeniu są wykonywane przez jego właścicieli lub wynajętych specjalistów.
Aby wybrać maszynę do ochrony poszczególnych łańcuchów, musisz znać jej ocenę, klasę i inne cechy.
Podstawowe parametry i klasyfikacja
Maszyny domowe zainstalowane przy wejściu do obwodu elektrycznego niskiego napięcia i są przeznaczone do następujących zadań:
- połączenie ręczne lub elektroniczne lub odłączenie obwodu elektrycznego;
- zabezpieczenie obwodu: wyłączenie prądu z lekkim długim przeciążeniem;
- Ochrona obwodu: Chwilowe wyłączenie prądu podczas zwarcia.
Każdy przełącznik ma charakterystykę wyrażoną w amperach, nazywaną prądem znamionowym ( I n ) lub „nominalnym”.
Istota tej wartości jest łatwiejsza do zrozumienia przy użyciu współczynnika nadmiaru nominalnego:
K = I / I n
gdzie jestem prawdziwym prądem.
- K <1, 13: odłączenie (odłączenie) nie nastąpi w ciągu 1 godziny;
- K> 1, 45: odłączenie nastąpi w ciągu 1 godziny.
Parametry te są ustalone w punkcie 8.6.2. GOST R 50345-2010. Aby dowiedzieć się, o której godzinie nastąpi przejście, gdy K> 1, 45, należy użyć wykresu odzwierciedlającego charakterystykę czasowo-prądową konkretnego modelu automatu.
Przy dłuższym prądzie przekraczającym wartość nominalną przełącznika o 2 razy, otwarcie nastąpi w okresie od 8 sekund do 4 minut. Prędkość odpowiedzi zależy od ustawienia modelu i temperatury otoczenia.
Ponadto każdy typ wyłącznika ma zakres prądu ( I a ), w którym działa mechanizm chwilowego wyzwalania:
- klasa „B”: I a = (3 * I n .. 5 * I n ];
- klasa „C”: I a = (5 * I n .. 10 * I n ];
- klasa „D”: I a = (10 * I n .. 20 * I n ).
Urządzenia typu „B” są używane głównie do linii o znacznej długości. W pomieszczeniach mieszkalnych i biurowych używane są maszyny klasy „C”, a urządzenia z oznaczeniem „D” chronią obwody z urządzeniami o dużym stosunku prądu rozruchowego.
Standardowa linia maszyn domowych obejmuje urządzenia o nominałach 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 i 63 A.
Konstruktywne wydanie urządzenia
W nowoczesnym wyłączniku występują dwa typy wyzwalaczy: termiczne i elektromagnetyczne.
Wyzwalacz bimetaliczny ma kształt płytki utworzony z dwóch przewodzących metali o różnej rozszerzalności cieplnej. Taka konstrukcja z długim nadmiarem wartości znamionowej prowadzi do ogrzewania części, jej zginania i wyzwalania mechanizmu otwierania obwodu.
W niektórych maszynach można zmienić parametry prądu, przy którym następuje wyłączenie za pomocą śruby regulacyjnej. Wcześniej ta technika była często używana do „precyzyjnego” dostrojenia urządzenia, ale ta procedura wymaga dogłębnej specjalistycznej wiedzy i kilku testów.
Obracając śrubę regulacyjną (oznaczoną czerwonym prostokątem) w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, można uzyskać dłuższy czas reakcji wyzwalacza termicznego
Teraz na rynku można znaleźć wiele modeli standardowych wartości nominalnych od różnych producentów, których charakterystyki czasowo-prądowe są nieco inne (ale jednocześnie zgodne z wymogami prawnymi). Dlatego możliwe jest wybranie maszyny z niezbędnymi ustawieniami „fabrycznymi”, co eliminuje ryzyko nieprawidłowej kalibracji.
Zwalnianie elektromagnetyczne zapobiega przegrzaniu przewodu w wyniku zwarcia. Reaguje prawie natychmiast, ale jednocześnie wartość prądu powinna być kilkakrotnie wyższa niż nominalna. Strukturalnie ta część jest solenoidem. Nadprąd generuje pole magnetyczne, które przesuwa obwód otwarcia rdzenia.
Zgodność z zasadami selektywności
W obecności rozległego obwodu elektrycznego możliwe jest zorganizowanie ochrony w taki sposób, aby podczas zwarcia odłączona była tylko gałąź, w której występuje sytuacja awaryjna. Aby to zrobić, zastosuj zasadę przełączników selektywności.
Przykładowy schemat przedstawiający zasadę działania układu wyłącznika z zaimplementowaną funkcją selektywności (selektywności) zadziałania w przypadku zwarcia
Aby zapewnić selektywne wyłączanie dolnych stopni, należy zainstalować automatyczne maszyny z natychmiastowym wyłączeniem, otwierając obwód w ciągu 0, 02 - 0, 2 sekundy. Przełącznik, umieszczony na wyższym poziomie, lub ma czas otwarcia migawki 0, 25 - 0, 6 s lub wykonany zgodnie ze specjalnym schematem „selektywnym” zgodnie z DIN VDE 0641-21.
Aby zapewnić selektywne działanie maszyn, lepiej jest używać maszyn jednego producenta. Dla przełączników z jednego zakresu modeli istnieją tabele selektywności, które wskazują możliwe kombinacje.
Proste zasady instalacji
Sekcja obwodu, którą należy zabezpieczyć przełącznikiem, może być jedno- lub trójfazowa, mieć przewód neutralny, a także przewód PE („uziemiony”). Dlatego automaty mają od 1 do 4 biegunów, do których prowadzą przewodzący rdzeń. Podczas tworzenia warunków wyzwalania wszystkie kontakty są odłączane jednocześnie.
Automaty na desce rozdzielczej są przymocowane do specjalnie oznaczonej szyny DIN. Zapewnia zwartość i bezpieczeństwo połączenia, a także wygodny dostęp do przełącznika.
Automaty ustawia się w następujący sposób:
- pojedynczy biegun na fazę;
- faza dwubiegunowa i neutralna;
- tripolar na 3 fazach;
- czterobiegunowy na 3 fazach i neutralny.
Zabrania się:
- ustawić maszyny jednobiegunowe na neutralne;
- podłączenie przewodu PE do urządzenia;
- zainstalować trzy maszyny jednobiegunowe zamiast jednego automatu trójbiegunowego, jeśli do obwodu podłączony jest co najmniej jeden odbiornik trójfazowy.
Wszystkie te wymagania są określone w PZŚ i muszą być przestrzegane.
W każdym domu lub pokoju, do którego dostarczana jest energia elektryczna, zainstaluj maszynę wprowadzającą. Jego wartość jest określana przez dostawcę, a wartość ta jest określona w umowie o podłączenie energii elektrycznej. Celem tego przełącznika jest ochrona obszaru od transformatora do konsumenta.
Po wprowadzeniu wyłącznika do linii podłącza się miernik (jednofazowy lub trójfazowy) i wyłącznik bezpieczeństwa, którego funkcje różnią się od działania przełączników automatycznych i różnicowych.
Jeżeli pomieszczenia są podłączone do kilku obwodów, to każdy z nich jest chroniony przez oddzielne urządzenie automatyczne, którego moc jest wskazana na oznakowaniu. Ich oceny i klasy są określane przez właściciela lokalu, z uwzględnieniem istniejącego okablowania lub mocy podłączonych urządzeń.
Licznik energii elektrycznej i wyłączniki instalowane są w rozdzielnicy, która spełnia wszystkie wymogi bezpieczeństwa i może być łatwo wprowadzona do wnętrza pomieszczenia
Wybierając miejsce do umieszczenia rozdzielnicy, należy pamiętać, że temperatura powietrza wpływa na właściwości wyzwalacza termicznego. Dlatego pożądane jest posiadanie szyny z maszynami wewnątrz pomieszczeń.
Obliczanie wymaganej wartości
Główna funkcja ochronna wyłącznika rozciąga się na okablowanie, więc wybór wartości nominalnej odbywa się na odcinku kabla. W takim przypadku cały obwód musi zapewnić normalne działanie podłączonych do niego urządzeń. Obliczanie parametrów systemu jest proste, ale należy wziąć pod uwagę wiele niuansów, aby uniknąć błędów i problemów.
Wyznaczanie całkowitej mocy odbiorników
Jednym z głównych parametrów obwodu elektrycznego jest maksymalna możliwa moc podłączonych do niego odbiorników energii elektrycznej. Przy obliczaniu tego wskaźnika nie można po prostu zsumować danych paszportowych urządzeń.
Składnik aktywny i nominalny
W przypadku każdego urządzenia zasilanego energią elektryczną producent musi określić moc czynną ( P ). Wartość ta określa ilość energii, która zostanie nieodwołalnie przekształcona w wyniku działania urządzenia i za którą użytkownik zapłaci za licznik.
Ale w przypadku urządzeń z kondensatorami lub induktorami istnieje inna moc o wartości niezerowej, która jest nazywana reaktywną ( Q ). Dociera do urządzenia i prawie natychmiast wraca.
Składnik reaktywny nie bierze udziału w obliczeniach zużytej energii elektrycznej, ale razem z aktywną generuje tzw. „Pełną” lub „nominalną” moc ( S ), która obciąża obwód.
cos (f) to parametr, za pomocą którego można określić całkowitą (moc znamionową) przez aktywną (zużytą). Jeśli nie jest równy jeden, jest to wskazane w dokumentacji technicznej urządzenia.
Konieczne jest policzenie wkładu oddzielnego urządzenia do całkowitego obciążenia przewodów przewodzących i automatu zgodnie z jego całkowitą mocą: S = P / cos ( f ).
Podwyższone prądy rozruchowe
Kolejną cechą niektórych typów urządzeń gospodarstwa domowego jest obecność transformatorów, silników elektrycznych lub sprężarek. Takie urządzenia podczas rozruchu zużywają prąd rozruchowy (rozruchowy).
Jego wartość może być kilka razy wyższa niż standardowe dane, ale czas pracy przy zwiększonej mocy jest niewielki i zwykle waha się od 0, 1 do 3 sekund. Taki krótki impuls nie wyzwoli wyzwalacza termicznego, ale element elektromagnetyczny przełącznika odpowiedzialny za przetężenie może zareagować.
Sytuacja ta jest szczególnie istotna w przypadku linii dedykowanych, do których podłączone są urządzenia takie jak maszyny do obróbki drewna. W takim przypadku należy obliczyć natężenie prądu i być może warto użyć karabinu maszynowego klasy „D”.
Rachunkowość współczynnika popytu
W przypadku obwodów, do których podłączona jest duża ilość sprzętu i nie ma urządzenia zużywającego największą część prądu, stosowany jest współczynnik zapotrzebowania ( ks ). Jego zastosowanie polega na tym, że wszystkie urządzenia nie będą działać w tym samym czasie, dlatego sumowanie mocy nominalnej doprowadzi do zawyżonej wartości.
Współczynnik popytu dla grup konsumentów jest określony w ust. 7 wspólnego przedsiębiorstwa 256.1325800.2016. Wskaźniki te można wykorzystać przy samodzielnym obliczaniu maksymalnej mocy.
Ten współczynnik może być równy lub mniejszy niż jeden. Obliczenia szacowanej mocy ( P r ) każdego urządzenia są następujące:
P r = ks * S
Całkowita szacowana moc wszystkich urządzeń użytych do obliczenia parametrów obwodu. Wykorzystanie współczynnika zapotrzebowania jest odpowiednie dla biura i małej powierzchni handlowej z dużą liczbą komputerów, sprzętu biurowego i innego sprzętu zasilanego z jednego obwodu.
W przypadku linii z małą liczbą konsumentów współczynnik ten nie jest stosowany w czystej postaci. Z obliczeń mocy urządzenia te są usuwane, a ich włączenie w tym samym czasie przy użyciu urządzeń zużywających więcej energii jest mało prawdopodobne.
Na przykład istnieje niewielka szansa jednorazowej pracy w salonie z żelazkiem i odkurzaczem. W przypadku warsztatów z niewielką liczbą pracowników brane są pod uwagę tylko 2-4 najpotężniejszych elektronarzędzi.
Aktualne obliczenia
Wybór automatycznej maszyny jest dokonywany na maksymalnej wartości bieżącej siły, dopuszczalnej w miejscu łańcucha. Konieczne jest uzyskanie tej liczby, znając całkowitą moc odbiorników elektrycznych i napięcie w sieci.
Według GOST 29322-2014 z października 2015 r. Wartość napięcia powinna być równa 230 V dla zwykłej sieci i 400 V dla trójfazowej. Jednak w większości przypadków stare parametry są nadal aktualne: odpowiednio 220 i 380 V. Dlatego dla dokładności obliczeń konieczne jest przeprowadzenie pomiarów za pomocą woltomierza.
Możesz zmierzyć napięcie w sieci domowej za pomocą woltomierza lub multimetru. Aby to zrobić, wystarczy podłączyć jego kontakty do gniazda.
Kolejnym problemem, szczególnie istotnym w przypadku okablowania w sektorze prywatnym, jest zapewnienie zasilaczy niskiego napięcia. Pomiary na takich obiektach problemowych mogą pokazywać wartości spoza zakresu zdefiniowanego przez GOST.
Ponadto, w zależności od poziomu zużycia energii elektrycznej przez sąsiadów, wartość napięcia może się znacznie różnić w krótkim czasie.
Stwarza to problem nie tylko dla funkcjonowania urządzeń, ale także dla obliczenia aktualnej siły. Gdy napięcie spada, niektóre urządzenia po prostu tracą moc, a niektóre, które mają stabilizator wejściowy, zwiększają zużycie energii elektrycznej.
Trudno jest jakościowo obliczyć wymagane parametry obwodu w takich warunkach. Dlatego musisz położyć kable o celowo dużym przekroju (co jest kosztowne) lub rozwiązać problem, instalując stabilizator wejściowy lub łącząc dom z inną linią.
Stabilizator jest zainstalowany w pobliżu rozdzielnicy. Często zdarza się, że jest to jedyny sposób na uzyskanie standardowych wartości napięcia w domu.
Po znalezieniu całkowitej mocy urządzeń elektrycznych ( S ) i określeniu wartości napięcia ( U ) natężenie prądu ( I ) oblicza się za pomocą wzorów wynikających z prawa Ohma:
I f = S / U f dla sieci jednofazowej
I l = S / (1, 73 * U l ) dla sieci trójfazowej
Tutaj indeks „ f ” oznacza parametry fazy, a „ l ” - liniowy.
Większość urządzeń trójfazowych wykorzystuje połączenie typu „gwiazda” i właśnie w tym schemacie działa transformator, który dostarcza prąd do konsumenta. Przy obciążeniu symetrycznym siły liniowe i fazowe będą identyczne ( I l = I f ), a naprężenie obliczane jest według wzoru:
U l = 1, 73 * U f
Niuanse wyboru przekroju kabla
Jakość i parametry przewodów i kabli są regulowane przez GOST 31996-2012. Zgodnie z tym dokumentem dla wytworzonych produktów opracuj specyfikacje, które pozwoliły na pewien zakres wartości podstawowych właściwości. Producent jest zobowiązany do dostarczenia tabeli odpowiadającej przekrojowi żył i maksymalnej bezpiecznej wartości prądu.
Maksymalna dopuszczalna moc prądu zależy od przekroju przewodu i metody instalacji. Można je położyć ukryte (w ścianie) lub otworzyć (w rurze lub skrzynce) metodą
Konieczne jest wybranie kabla, aby zapewnić bezpieczny przepływ prądu odpowiadający obliczonej całkowitej mocy urządzeń elektrycznych. Zgodnie z PUE (zasady dla instalacji elektrycznych) minimalny obliczony przekrój przewodów stosowanych w pomieszczeniach mieszkalnych powinien wynosić co najmniej 1, 5 mm 2 .
Standardowe rozmiary mają następujące znaczenia: 1, 5; 2, 5; 4; 6 i 10 mm 2 .
Czasami istnieje powód, aby użyć przewodów o przekroju o jeden krok większym niż minimalny dozwolony. W tym przypadku możliwe jest podłączenie dodatkowych urządzeń lub zastąpienie istniejących urządzeń mocniejszymi, bez kosztownej i długotrwałej pracy przy układaniu nowych kabli.
Obliczanie parametrów maszyny
Dla każdego obwodu muszą być spełnione następujące nierówności:
I n <= I p / 1, 45
Tutaj I n jest prądem znamionowym automatu, a I p jest dopuszczalnym prądem dla okablowania. Reguła ta zapewnia gwarantowane wyłączenie przy długotrwałym przeciążeniu.
Nierówność „In <= Ip / 1, 45” jest głównym warunkiem ukończenia pary „automatyczne - kabel”. Zaniedbanie tej zasady może prowadzić do okablowania pożarowego.
Oblicz wartość nominalną maszyny jako całkowite obciążenie, a przekrój przeżył już ułożone przewody. Załóżmy, że istnieje schemat okablowania dla urządzeń elektrycznych, ale okablowanie nie zostało jeszcze ułożone.
W tym przypadku kolejność działań jest następująca:
- Obliczanie całkowitego prądu podłączonego do sieci urządzeń elektrycznych.
- Wybór automatu z oceną nie mniejszą niż obliczona wartość.
- Wybór przekroju kabla na nominalnej maszynie.
Przykład:
- S = 4 kW; I = 4000/220 = 18 A;
- I n = 20 A;
- I p > = In * 1, 45 = 29 A; D = 4 mm 2 .
Jeśli okablowanie jest już wykonane, kolejność działań jest inna:
- Określenie dopuszczalnego prądu o znanym przekroju i sposobie okablowania zgodnie z tabelą podaną przez producenta.
- Automatyczny wybór wyłącznika.
- Oblicz moc podłączonych urządzeń. Pozyskiwanie grupy urządzeń tak, aby całkowite obciążenie obwodu było mniejsze niż nominalne.
Przykład. Niech dwa kable jednożyłowe zostaną ułożone w sposób otwarty, D = 6 mm 2, a następnie:
- I p = 46 A;
- I n <= I p / 1, 45 = 32 A;
- S = I n * 220 = 7, 0 kW.
W paragrafie 2 ostatniego przykładu istnieje niewielkie dopuszczalne przybliżenie. Dokładna wartość I n = I p / 1, 45 = 31, 7 A jest zaokrąglana do wartości 32 A.
Wybór między kilkoma nominałami
Czasami pojawia się sytuacja, gdy można wybrać kilka automatów z różnymi wartościami nominalnymi dla ochrony obwodu. Na przykład przy całkowitej mocy urządzeń elektrycznych o mocy 4 kW (18 A) wybrano okablowanie o przekroju miedzianym o przekroju 4 mm 2 z marginesem. W przypadku takiej kombinacji można włączyć przełączniki 20 i 25 A.
Jeśli schemat okablowania elektrycznego zakłada obecność wielowarstwowej ochrony, należy wybrać wyłączniki tak, aby wartość najwyższej wartości znamionowej (na rysunku po prawej stronie wynosiła 25 A) była większa niż wartość przełączników niższego poziomu
Zaletą wyboru przełącznika o najwyższej ocenie jest możliwość podłączenia dodatkowych urządzeń bez zmiany elementów obwodu. Najczęściej tak się dzieje.
Wybór automatu o niższej wartości nominalnej jest wspierany przez fakt, że jego wyzwalacz termiczny reaguje szybciej na wskaźnik zwiększonego prądu. Faktem jest, że niektóre urządzenia mogą działać nieprawidłowo, co prowadzi do zwiększenia zużycia energii, ale nie do wartości zwarcia.
Na przykład awaria łożyska silnika pralki prowadzi do gwałtownego wzrostu prądu w uzwojeniu. Jeśli maszyna szybko reaguje na przekroczenie dozwolonych wartości i wyłącza się, silnik nie pali się.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Projekt wyłącznika i jego klasyfikacja. Pojęcie charakterystyki czasowo-prądowej i wybór wartości nominalnej odcinka kabla:
Obliczanie urządzeń zasilających i wybór maszyny przy użyciu przepisów EMP:
Wybór automatycznego przełącznika należy traktować odpowiedzialnie, ponieważ od tego zależy bezpieczeństwo pracy układu elektrycznego domu. Przy całym zbiorze parametrów wejściowych i niuansów obliczeń należy pamiętać, że główna funkcja ochronna maszyny dotyczy okablowania.
Napisz komentarze, zadawaj pytania, opublikuj zdjęcie na temat artykułu w bloku poniżej. Udostępnij przydatne informacje, które mogą być przydatne dla odwiedzających witrynę. Opowiedz nam o swoim własnym doświadczeniu w wyborze wyłączników do ochrony daczy lub okablowania domowego.